De Qué Está Hecho El Fuego? Composición Química

De qué está hecho el fuego? Sabes que genera calor y luz, pero ¿alguna vez te has preguntado sobre su composición química o estado de la materia?

Composición Química del Fuego

El fuego es el resultado de una reacción química llamada combustión. En un cierto punto de la reacción de combustión, llamado punto de ignición, se producen llamas. Normalmente, las llamas consisten principalmente en dióxido de carbono, vapor de agua, oxígeno y nitrógeno.

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En la reacción de combustión habitual, un combustible a base de carbono se quema en el aire (oxígeno). Potencialmente, el fuego solo contiene gases del combustible, dióxido de carbono, agua, nitrógeno y oxígeno. Sin embargo, la combustión incompleta produce una serie de otras posibilidades. El hollín es un componente principal de la combustión incompleta. El hollín contiene principalmente carbono, pero pueden aparecer varias moléculas orgánicas. Otros gases que se encuentran en el fuego incluyen monóxido de carbono y, a veces, ox de nitrógeno y sulfur de azufre.

La llama de una vela consiste en agua vaporizada, dióxido de carbono, agua, nitrógeno, oxígeno, hollín lo suficientemente caliente como para que sea incandescente y luz / calor de la reacción química.

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Fuego Sin Oxígeno

Sin embargo, el fuego en realidad no requiere oxígeno. Sí, el oxidante que se encuentra con más frecuencia es el oxígeno, pero otros químicos también funcionan. Por ejemplo, quemar hidrógeno con cloro como oxidante también produce una llama. El producto de la reacción es cloruro de hidrógeno (HCl), por lo que el fuego consiste en hidrógeno, cloro, HCl, luz y calor. Otras combinaciones son hidrógeno con flúor e hidrazina con tetróxido de nitrógeno.

Estado de la Materia del Fuego

En una llama de vela o fuego pequeño, la mayor parte de la materia en una llama consiste en gases calientes. Un fuego muy caliente libera suficiente energía para ionizar los átomos gaseosos, formando el estado de la materia llamado plasma. Ejemplos de llamas que contienen plasma incluyen las producidas por sopletes de plasma y la reacción de termita.

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Las principales diferencias entre los gases y el plasma son la distancia entre las partículas y su carga eléctrica. Los gases consisten en moléculas, átomos e iones que están muy espaciados. La distancia entre partículas es mucho mayor en plasma. Además, las partículas en el plasma son casi exclusivamente partículas cargadas (iones).

Por Qué El Fuego Está Caliente

El fuego emite calor y luz porque la reacción química que produce las llamas es exotérmica. En otras palabras, la combustión libera más energía de la necesaria para encenderla o mantenerla. Para que se produzca la combustión y se formen llamas, deben estar presentes tres cosas: combustible, oxígeno y energía (generalmente en forma de calor). Una vez que la energía comienza la reacción, continúa mientras haya combustible y oxígeno presentes.

Fuego Frío

Si bien todos los incendios producen calor o son exotérmicos, algunos incendios son más fríos que otros. El llamado fuego frío se refiere a un fuego que arde por debajo de una temperatura de aproximadamente 400 °C (752 °F). A esta temperatura, la llama del fuego es invisible, pero la reacción continúa. Si bien el fuego frío es bastante poco común en la Tierra, los científicos lo han producido en el espacio. En un entorno de microgravedad, el fuego arde con una llama esférica. El fuego frío arde de manera diferente a la combustión regular. Normalmente, el calor de un incendio (y la gravedad) alejan los productos de combustión de la reacción. En una llama fría, estos productos permanecen dentro del alcance de la reacción y participan más. En última instancia, un fuego frío puede quemar sus productos de desecho.

En la Tierra, las llamas más frías provienen de ciertos combustibles volátiles. Por ejemplo, el alcohol produce una llama más fría que el acetileno. La disponibilidad de oxígeno también es importante. Cuando el oxígeno es limitado, también lo es la reacción, lo que hace que el fuego se enfríe.

Fuentes

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